專利名稱：提高含鈦高爐渣活性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬三廢綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高含鈦高爐渣的活性，使含鈦高爐渣得到全面利用的方法。
背景技術(shù)：
高爐渣中含有二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、二氧化鈦等物質(zhì)，與水泥熟料成份近似。近年來(lái)以廣泛的應(yīng)用于水泥制造和混凝土等行業(yè)。即解決了環(huán)境污染的問(wèn)題，同時(shí)又給企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而含鈦高爐渣因?yàn)楹袑?duì)水泥活性影響較大的二氧化鈦，和沒(méi)有引起人們重視的單質(zhì)鐵及難磨粒子，因此活性很低，不能作為水泥攙合料。時(shí)至今日作為水泥攙合料的研究還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。利用高鈦爐渣制做水泥的研究只有高溫碳化一低溫氯化制取四氯化鈦一殘?jiān)扑喙に囇芯?。高鈦爐渣在電爐中在1300 -1600攝氏度的范圍內(nèi)熔融還原制取碳化渣，在觀2-714攝氏度的范圍內(nèi)氯化制取四氯化鈦，以及氯化殘?jiān)扑嗟膶?shí)驗(yàn)室研究和擴(kuò)大試驗(yàn)研究。此工藝適合含鈦22%以上的爐渣，其工藝最大的缺點(diǎn)是投資大耗能高，不宜廣泛推廣。對(duì)鈦含量在10%左右的爐渣沒(méi)有指導(dǎo)意義。而用含鈦在10%左右的爐渣做水泥摻合料的試驗(yàn)在本世紀(jì)初承德鋼廠曾經(jīng)與錦西水泥廠合作搞過(guò)研究，最終因?yàn)楹仩t渣的活性低以失敗告終。提高普通爐渣活性的方法有兩種方法，一是化學(xué)法就是往爐渣中摻入石灰、石膏來(lái)激發(fā)爐渣的活性，二是物理法就是將爐渣磨細(xì)，但是對(duì)于含鈦爐渣來(lái)說(shuō)以上兩種方法還不能完全解決提高活性的問(wèn)題。影響含鈦爐渣活性的主要原因有三個(gè)一、爐渣中的鈦分散在鈣鈦礦、富鈦透輝石、鈦透輝石、尖晶石和碳氮化鈦等多種含鈦礦物相中，嵌布關(guān)系復(fù)雜。二、分散在高爐渣中的含鈦礦物相晶粒非常細(xì)小，平均只有10微米左右，采用常規(guī)選礦技術(shù)除鈦非常困難。而鈦又是影響爐渣活性的元兇，爐渣含鈦高活性就會(huì)降低，要想提高含鈦爐渣的活性，除去爐渣中的鈦是最好的辦法，目前世界選礦技術(shù)很難達(dá)到。三、影響含鈦爐渣活性的因素還有爐渣中沒(méi)有變成玻璃體的難磨粒子。玻璃體在爐渣中是起活性作用的，爐渣中玻璃體含量越高其活性越大。由于難磨粒子沒(méi)有轉(zhuǎn)化成玻璃體，導(dǎo)致?tīng)t渣中的玻璃體減少，活性降低。爐渣中的難磨粒子是由于水淬不徹底冷卻速度慢造成的。難磨粒子結(jié)晶大，晶體之間連接緊密，含鈦也高，硬度大加工困難，對(duì)爐渣的活性影響較大，難磨粒子以碳氮化鈦為主，難磨粒子越多爐渣的活性就越低。爐渣中的單質(zhì)鐵也是影響爐渣活性的因素之一，尤其是磨細(xì)的單質(zhì)鐵，遇酸堿轉(zhuǎn)化成三氧化二鐵，在轉(zhuǎn)化時(shí)體積膨脹破壞了水泥的活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用提高含鈦高爐渣活性，來(lái)提高含鈦爐渣利用率的方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明工藝步驟為 A、將爐渣篩分成+IOmm爐渣和-IOmm爐渣；B、將-IOmm爐渣送入粗磨機(jī)中粗磨至0.15 Imm ；然后送進(jìn)磁選機(jī)中磁選，得到強(qiáng)磁性爐渣和弱磁性爐渣；
C、將弱磁性爐渣進(jìn)行細(xì)磨；然后送入選粉機(jī)中選粉，以比表面積400平方米/公斤為限；比表面積大于400平方米/公斤的弱磁性爐渣做水泥用微粉。本發(fā)明所述步驟A中的爐渣中鈦含量按重量百分比計(jì)為2 13%，由不同鈦含量的爐渣混合而成；其目的是力爭(zhēng)爐渣鈦含量平均值浮動(dòng)范圍小，使其用作做水泥微粉時(shí)調(diào)整配方次數(shù)減少。本發(fā)明所述步驟A中的+IOmm爐渣送入破碎機(jī)中破碎至3 8mm做免燒磚的骨料。本發(fā)明所述步驟B中的強(qiáng)磁性爐渣送入球磨機(jī)中；磨至+0. 15mm透篩，且-0. Imm 量占強(qiáng)磁性爐渣總量70%以上；然后將磨后的強(qiáng)磁性爐渣進(jìn)行第二次磁選，得到鐵精粉和尾礦；所述的尾礦脫水即可用作免燒磚的原料。本發(fā)明所述的第二次磁選為濕法磁選；磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度最好為800 6000GS。本發(fā)明所述步驟C中的比表面積小于400平方米/公斤的弱磁性爐渣為難磨粒子；難磨粒子可用做免燒磚材料或含鈦耐火磚材料。本發(fā)明所述步驟B中的磁選為干法磁選；磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度最好為800 6000GS。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明通過(guò)除去含鈦在10wt%左右的含鈦爐渣中的難磨粒子、單質(zhì)鐵和過(guò)多的氧化鐵，來(lái)增加爐渣微粉的活性，用于制造水泥。本發(fā)明利用粗磨前篩分與細(xì)磨后分選相結(jié)合的兩步分選法來(lái)除去爐渣中的難磨粒子； 利用磁選機(jī)來(lái)除去爐渣中的單質(zhì)鐵和氧化鐵；將爐渣分兩部分進(jìn)行粉磨，既降低了爐渣的粉磨難度、節(jié)省了能源，又增加了爐渣的活性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本提高含鈦高爐渣活性的工藝方法結(jié)合設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
1、爐渣混合器三種或多種鈦含量不同的爐渣在此混合，力爭(zhēng)使?fàn)t渣含鈦量均勻，防止?fàn)t渣微粉因鈦含量波動(dòng)過(guò)大，制作水泥時(shí)調(diào)整配方頻繁；混合后爐渣中鈦含量范圍最好在 10wt%以下；
2、篩子將混合好的爐渣篩分，以IOmm為標(biāo)準(zhǔn)，將爐渣分為+IOmm和-IOmm兩部分。含鈦爐渣以IOmm為標(biāo)準(zhǔn)是因?yàn)榇笥贗Omm的爐渣大部分是水淬不好的難磨粒子，難磨粒子的特點(diǎn)是含鈦高、結(jié)晶大、強(qiáng)度大、硬度高、活性低；不適合做水泥攙合料，反而是做免燒磚骨料的理想材料，將它破碎到3 8mm也很容易，消耗能源也不高；
3、破碎機(jī)將+IOmm爐渣送入破碎機(jī)中破碎到3 8mm，作為免燒磚的骨料使用；
5、粗磨機(jī)將-IOmm礦渣送入粗磨機(jī)中粉碎至0.15 Imm ；
6、磁選機(jī)將粉碎至0.15 Imm的爐渣送進(jìn)磁選機(jī)中進(jìn)行第一次磁選，采用干法磁選。 可除去一般含磁性鐵的爐渣和單質(zhì)鐵，磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為800 6000GS。如果粉碎的顆粒太小，容易粉塵飛揚(yáng)不利于環(huán)保，太大又不利于除去強(qiáng)磁性物質(zhì)；
7、球磨機(jī)將選出的強(qiáng)磁性爐渣送入球磨機(jī)中磨至+0.15mm透篩，且-0. Imm強(qiáng)磁性爐渣占強(qiáng)磁性爐渣總量70wt%以上即可；
8、磁選機(jī)將球磨機(jī)磨后的強(qiáng)磁性爐渣進(jìn)行第二次磁選，采用濕法磁選，磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為800 6000GS ；選出鐵精粉和尾礦。二次濕法選鐵后的水作為循環(huán)水使用，不對(duì)外排放；
9、脫水機(jī)將選出的鐵精粉送入脫水機(jī)脫水；
10、濃縮機(jī)將尾礦濃縮脫水，作為免燒磚的原料；
11、立磨(或粉煤灰磨)將第一次磁選后的弱磁性爐渣進(jìn)行細(xì)磨；
12、選粉機(jī)將細(xì)磨后的弱磁爐渣料送入選粉機(jī)中選粉，以比表面積400平方米/公斤為限；
13、比表面積大于400平方米/公斤作為水泥用微粉；
14、比表面積小于400平方米/公斤的爐渣為難磨粒子。難磨粒子即可作為免燒磚的原料還可以作為含鈦耐火磚的原料，不再返回磨機(jī)粉磨。實(shí)施例1
一、將三種含鈦不同的爐渣原料送入混合器A中混合，混合后爐渣中鈦含量為< 10wt%。將混合好的爐渣送入篩子過(guò)篩，以IOmm為標(biāo)準(zhǔn)，將+IOmm爐渣送入破碎機(jī)中破碎，破碎至3 8mm作為免燒磚骨料。將-IOmm爐渣送入粗磨機(jī)中粉碎至0. 15 Imm ；然后把粉碎至0. 15 Imm的爐渣送入磁選機(jī)中干法磁選，磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為3000GS，分選出強(qiáng)磁性爐渣和弱磁性爐渣。把強(qiáng)磁性爐渣送入球磨機(jī)中二次粉磨；粉碎至+0. 15mm透篩，且-0. Imm 占70wt%以上即可。把二次粉磨好的強(qiáng)磁性爐渣再次送入磁選機(jī)進(jìn)行磁選除鐵(濕法磁選， 磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為3400GS)，選出鐵精粉。將選出的鐵精粉送入脫水機(jī)脫水(化驗(yàn)鐵精粉的鐵含量如果達(dá)不到商品要求還需精選)。把將選出鐵精粉后的尾礦送入濃縮機(jī)中脫水，作為免燒磚的原料。二、將弱磁性爐渣送入立磨或煤粉灰磨中進(jìn)行粉磨；粉磨好的弱磁爐渣送入選粉機(jī)再次分選；以比表面積400平方米/公斤為限，比表面積大于400平方米/公斤的作為水泥用微粉，比表面積小于400平方米/公斤的爐渣為難磨粒子作為免燒磚原料或含鈦耐火磚材料，不再返回磨機(jī)二次粉磨。三、取比表面積大于400平方米/公斤的弱磁性爐渣微粉做活性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下活性指數(shù)7天60，觀天81 ；超過(guò)GB/T18046 — 2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 S75級(jí)指標(biāo)。如果將弱磁性爐渣粉磨到比表面積大于500 - 600平方米/公斤，爐渣微粉的活性還會(huì)大大提高，可以達(dá)到S95、S105級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。四、取上述混合好不做任何處理的含鈦爐渣，不除難磨粒子、單質(zhì)鐵和三氧化二鐵，粉磨至比表面積大于400平方米/公斤，作活性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下活性指數(shù)7天38，觀天60，達(dá)不到GB/T18046 — 2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 S75級(jí)指標(biāo)。實(shí)施例2 除下述不同之外，其它與實(shí)施例1工藝相同1、將五種含鈦不同的爐渣原料送入混合器A中混合，混合后爐渣中鈦含量為13wt% ；2、干法磁選的磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為 800GS ；3、濕法磁選的磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為800GS。本實(shí)施例中得到的比表面積大于400平方米/公斤的弱磁性爐渣微粉做活性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下活性指數(shù)7天59，觀天80 ；超過(guò)GB/T18046 — 2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的S75級(jí)指標(biāo)。實(shí)施例3 除下述不同之外，其它與實(shí)施例1工藝相同1、爐渣中鈦含量為2wt% ；2、干法磁選的磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為6000GS ；3、濕法磁選的磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為6000GS。
本實(shí)施例中得到的比表面積大于400平方米/公斤的弱磁性爐渣微粉做活性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下活性指數(shù)7天59. 5，28天81 ；超過(guò)GB/T18046 — 2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的S75 級(jí)指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于，該方法的工藝步驟為A、將爐渣篩分成+IOmm爐渣和-IOmm爐渣；B、將-IOmm爐渣送入粗磨機(jī)中粗磨至0.15 Imm ；然后送進(jìn)磁選機(jī)中磁選，得到強(qiáng)磁性爐渣和弱磁性爐渣；C、將弱磁性爐渣進(jìn)行細(xì)磨；然后送入選粉機(jī)中選粉，以比表面積400平方米/公斤為限；比表面積大于400平方米/公斤的弱磁性爐渣做水泥用微粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述步驟A 中的爐渣中鈦含量按重量百分比計(jì)為2 13%，由不同鈦含量的爐渣混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述步驟A 中的+IOmm爐渣送入破碎機(jī)中破碎至3 8mm做免燒磚的骨料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述步驟B 中的強(qiáng)磁性爐渣送入球磨機(jī)中；磨至+0. 15mm透篩，且-0. Imm量按重量百分比計(jì)占強(qiáng)磁性爐渣總量70%以上；然后將磨后的強(qiáng)磁性爐渣進(jìn)行第二次磁選，得到鐵精粉和尾礦；所述的尾礦脫水即可用作免燒磚的原料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的任意一種提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述的第二次磁選為濕法磁選。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述濕法磁選的磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為800 6000GS。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述步驟C 中的比表面積小于400平方米/公斤的弱磁性爐渣為難磨粒子；難磨粒子可用做免燒磚材料或含鈦耐火磚材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1一 7所述的任意一種提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述步驟B中的磁選為干法磁選。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，其特征在于所述干法磁選的磁選機(jī)磁場(chǎng)強(qiáng)度為800 6000GS。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高含鈦高爐渣活性的工藝方法，該方法的工藝步驟為A、將爐渣篩分成+10mm爐渣和-10mm爐渣；B、將-10mm的爐渣送入粗磨機(jī)中粗磨至0.15～1mm；然后送進(jìn)磁選機(jī)中磁選，得到強(qiáng)磁性爐渣和弱磁性爐渣；C、將弱磁性爐渣進(jìn)行細(xì)磨；然后送入選粉機(jī)中選粉，以比表面積400平方米/公斤為限；比表面積大于400平方米/公斤的弱磁性爐渣做為水泥用微粉。本方法利用粗磨前篩分與細(xì)磨后篩分相結(jié)合的兩步分選法，除去爐渣中的難磨粒子；利用磁選機(jī)來(lái)除去爐渣中的單質(zhì)鐵和氧化鐵；將爐渣分兩部分進(jìn)行粉磨，既降低了爐渣的粉磨難度節(jié)省了能源，又增加了礦渣的活性。
文檔編號(hào)C04B7/147GK102249569SQ20111018976
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者王永伯 申請(qǐng)人:王永伯